«Наш новый метод позволяет восстановить сильно изношенные участки рабочих лопаток газовых турбин, полностью сохранив изначальные эксплуатационные характеристики изделия. Для этого мы применяем особый режим лазерного импульсно-периодического воздействия, позволяющий формировать на поверхности прочные защитные слои металла или керамических композитов», — рассказал ведущий научный сотрудник Центра НТИ Новосибирского государственного университета, заведующий лабораторией лазерной технологии Института теоретической и прикладной механики СО РАН, Александр Маликов.
По его словам, задача заключалась в восстановлении тонких кромок лопаток, подверженных интенсивному воздействию высоких температур и давления в процессе эксплуатации двигателей. Преимущество предложенной технологии заключается в том, что использование традиционного способа наплавки приводило бы к перегреву и разрушению чувствительных зон деталей.
Новая методика значительно снижает стоимость ремонта, обеспечивая высокую прочность и долговечность восстановленных элементов газотурбинных установок.
Разработанная технология крайне востребована российским рынком энергогенерации и авиастроения. Современные газотурбинные двигатели применяются повсеместно — от гражданской авиации до электроэнергетики и транспортировки природного газа.
«Производство высококачественных лопаток является одной из десяти ключевых технологий современного мира. Их производство требует сложных решений ввиду экстремальных условий эксплуатации. Всего четыре страны в мире обладают необходимыми компетенциями: США, Великобритания, Франция и Россия», — отметил важность этого направления исследований Александр Маликов.
Раньше энергетический сегмент российского рынка сильно зависел от зарубежных поставщиков запасных частей и услуг по восстановлению деталей. С уходом западных компаний с российского рынка, возникла необходимость развивать собственные технологии и сервисы, способные заменить зарубежные аналоги. Новая технология, созданная новосибирскими учеными, способна существенно повысить надежность и экономичность обслуживания крупных промышленных предприятий и объектов, использующих газотурбинные установки.
В ближайшее время планируется внедрение технологии в серийное производство, интерес к ней проявил ряд российских компаний. Тем временем исследователи продолжают разработку технологий восстановления лопаток разного типа и других элементов промышленного оборудования.
«Для решения задач такого типа нам необходимо предварительно тщательно изучить на атомарном уровне свойства материала, из которого изготовлено изделие. В своей работе мы применяем синхротронное излучение, которое дает большие возможности для излучения фазового состава на очень высоком разрешающем уровне, а если мы знаем точно фазовые состояния материала, структурные фазы, то мы можем им управлять», — объяснил Александр Маликов.
Еще больше возможностей у ученых появится с запуском Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ), на одной из рабочих станций которого уже запланирован ряд исследований в этой области.
